增程式电动汽车电机驱动系统研究与设计

发布时间：2017-04-06 18:14

  本文关键词：增程式电动汽车电机驱动系统研究与设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：当今世界,能源短缺与环境污染两个问题日益严重,在这种情况下,电动汽车应运而生。增程式电动汽车选用大容量的电池、小功率的发动机并配备充放电性能很好的超级电容,是当下解决这两个问题的很好选择。就现在技术,电动汽车的一个最大的瓶颈是续驶里程不能够满足现实的需要,为解决这个问题,可以从如下两方面解决：一方面是最大限度地将电机驱动系统的效率提高；另一方面是对比能量高的电池加大开发力度。 本文首先讨论了纯电动、混合动力、燃料电池电动汽车的结构以及工作原理,并着重探讨了增程式电动汽车的结构、工作原理以及其存在的意义。在以上理论的基础上,讨论当下电动汽车的三大核心关键：整车控制系统、储能系统和电机驱动系统。然后探讨了现在电动汽车用电机的分类、性能、优缺点以及其控制策略。 本文围绕增程式电动汽车电机驱动系统展开,所做的工作主要有以下几个部分： (1)由增程式电动汽车的性能参数,对增程式电动汽车的动力系统部件与电机系统有关部件(主要有发动机发电机组、驱动电机、电池和超级电容)进行匹配选型。 (2)研究分析异步电动机的数学模型,并在此基础上分析坐标变换的原理。 (3)在以上工作的基础上,完成电机驱动系统的电气部分的研究设计。主要是电机控制器的研究设计,内容包括：整流电路、中间直流电路和逆变电路的设计分析；控制系统研究设计(包括矢量控制的实现步骤、功率器件驱动电路设计、电流检测电路设计)；散热系统的研究设计。 (4)以ADVISOR2002为仿真平台,对增程式电动汽车驱动系统进行仿真运算,并与其设计性能参数进行比较。 通过以上研究分析,增程式电动汽车采用大容量电池配备小功率发动机的行驶,缓解了续驶里程不足的问题,也在此过渡过程中,促进了电池储能技术的发展。故在电动汽车向纯电动方向发展的过渡过程中,增程式电动汽车是一个很好的选择。
【关键词】：增程式电动汽车 电机驱动系统 电机控制器 控制策略 仿真
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 国内外电动汽车发展状况11-17
• 1.2.1 国外电动汽车的发展11-15
• 1.2.2 国内电动汽车的发展15-17
• 1.3 增程式电动汽车的现状17-19
• 1.3.1 增程式电动汽车的定义17-18
• 1.3.2 增程式电动汽车国内外的发展情况18
• 1.3.3 国内增程式公交客车的出现18-19
• 1.4 本文的主要内容19-20
• 第二章 电动汽车原理与关键技术20-30
• 2.1 电动汽车构造、原理与分类20-25
• 2.1.1 蓄电池电动汽车(或纯电动汽车,BEV)的结构与特点20-21
• 2.1.2 增程式电动汽车的结构与特点21-22
• 2.1.3 混合动力电动汽车(HEV)的结构与特点22-24
• 2.1.3.1 串联式混合动力电动汽车原理22-23
• 2.1.3.2 并联式混合动力电动汽车原理23
• 2.1.3.3 混联式混合动力电动汽车原理23-24
• 2.1.4 燃料电池电动汽车的结构与特点24-25
• 2.2 现在电动汽车的关键技术25-29
• 2.2.1 电机驱动系统25-26
• 2.2.2 储能系统26-27
• 2.2.3 整车控制系统27-29
• 2.3 小结29-30
• 第三章 增程式电动汽车主要动力部件参数匹配30-43
• 3.1 整车性能研究30-33
• 3.1.1 整车参数匹配30-31
• 3.1.2 整车动力性能研究31-33
• 3.1.2.1 汽车运行中的力的研究31-32
• 3.1.2.2 汽车的功率平衡32-33
• 3.2 增程式电动汽车主要动力部件参数匹配33-42
• 3.2.1 发动机-发电机组的选择34-36
• 3.2.2 电机的选型36-38
• 3.2.3 储能系统的匹配及选型38-42
• 3.2.3.1 电池的匹配计算38-39
• 3.2.3.2 超级电容的匹配计算39-42
• 3.3 小结42-43
• 第四章 异步电动机的数学原理43-50
• 4.1 驱动电机的类型及性能比较43-45
• 4.2 异步电动机的数学模型及坐标变换45-49
• 4.2.1 异步电动机的数学模型45-47
• 4.2.1.1 电压方程46
• 4.2.1.2 磁链方程46
• 4.2.1.3 转矩方程46-47
• 4.2.1.4 运动方程47
• 4.2.2 坐标变换47-49
• 4.2.2.1 坐标变换的原则47-48
• 4.2.2.2 坐标变换48-49
• 4.3 小结49-50
• 第五章 增程式电动汽车电机驱动系统设计与再生制动的研究50-64
• 5.1 电机控制器研究与设计50-60
• 5.1.1 结合发动机-发电机系统的交-直-交电路设计50-54
• 5.1.2 控制电路54-59
• 5.1.2.1 运算器55-56
• 5.1.2.2 三相电流采样电路56-57
• 5.1.2.3 IGBT驱动及保护电路57-59
• 5.1.3 散热系统59-60
• 5.2 再生制动60-63
• 5.2.1 再生制动原理60-61
• 5.2.2 再生制动的影响因素61-62
• 5.2.3 增程式电动汽车再生制动的实现62-63
• 5.3 小结63-64
• 第六章 增程式电动汽车性能仿真分析与验证64-71
• 6.1 ADVISOR介绍64-65
• 6.2 增程式电动汽车驱动系统在ADVISOR 2002中的仿真65-68
• 6.3 仿真结果及分析68-70
• 6.4 小结70-71
• 结论71-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-74

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 刘萌;电动汽车动力系统仿真技术研究[D];山东大学;2013年

2 张海龙;电动车整车行驶控制系统设计研究[D];电子科技大学;2013年

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本文编号：289403